一項新的研究表明，富含二氧化碳的大氣可能會剝奪重要糧食作物的營養。
小麥、水稻、大麥和某些豆類（如大豆）被歸類為 C3 植物，這對應於它們作為植物將二氧化碳轉化為能量的能力。實驗表明，在人為提高二氧化碳濃度的實驗中，這些 C3 草類和豆類會損失高達 15% 的鋅和鐵，這兩種是人體中最重要的礦物質。這些元素對於健康的免疫系統、細胞發育、血紅蛋白生成和大腦功能至關重要。
該論文的第一作者、哈佛公共衛生學院的醫生和研究科學家塞繆爾·邁爾斯說：“全球缺鐵和缺鋅是一個巨大的公共衛生問題。” 邁爾斯說，飲食中缺乏足夠的鋅和鐵每年導致大約 6300 萬人年的生命損失。
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研究人員將 C3 作物以及玉米和高粱等 C4 作物放置在美國、澳大利亞和日本的自由空氣二氧化碳富集 (FACE) 實驗中的開放式頂棚室內。 FACE 室內充滿了高達 584 百萬分率濃度的富含二氧化碳的空氣。目前大氣中二氧化碳的濃度約為 400 ppm。
眾所周知，二氧化碳可以促進植物生長，但其對作物其他方面的影響尚不清楚。在許多情況下，大氣中二氧化碳增加帶來的好處將被與氣候變化相關的熱脅迫、乾旱和極端天氣所抵消。 最近發表在《環境研究快報》上的一篇論文發現，玉米作物關鍵開花期期間高於正常水平的天氣可能會抵消與二氧化碳相關的任何好處 ( ClimateWire，3月20日)。
儘管 C4 作物受到的影響小於 C3 作物，但後者的營養價值仍然受到影響。C3 作物的產量往往會隨著二氧化碳濃度的增加而增加，因為它們在利用二氧化碳方面不如 C4 植物有效，因此從這種增長中獲益更多。 但產量的增加不太可能與相對較低的營養物質含量有關，因為不同品種的反應差異很大。
例如，某些型別的水稻變得稍微更有營養。
該論文的共同作者、伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的植物生理學副教授安德魯·利基說：“這不像稀釋那麼簡單。”
其他未知的因素
利基說，這意味著還有其他因素在起作用，儘管它們仍然是一個謎，也是未來有希望的研究領域。這篇論文代表了伊利諾伊大學進行的此類實驗的第一個大規模資料集。
邁爾斯說，大約有 24 億人至少 60% 的食物來自 C3 作物。就全球消耗的卡路里而言，C3 和 C4 植物之間的分解取決於個人的地理位置。美國人和非洲人吃更多的玉米、高粱和小米等 C4 作物，而亞洲人的飲食主要由水稻（一種 C3 草）組成。
利基說：“在確定了問題之後，這是我們應該集中精力解決的問題。”
目前正在努力開發能夠提供更多鐵和鋅以及其他必需營養素的作物，邁爾斯說。 但利用植物育種技術、基因工程和更好的作物管理實踐來強化作物是一個複雜的過程。
非營利研究組織 HarvestPlus 的研究員穆拉德·穆爾西說，在過去的幾年裡，作物中的營養物質生物強化取得了長足的進步。 HarvestPlus 已成功開發出富含維生素 A 的甘薯、富含鐵的豆類以及為非洲和亞洲消費者提供更高鋅含量的小麥和水稻。在某些情況下，營養素的含量可以增加 70%。
穆爾西在解釋這些作物的開發時說：“我們並不是為了專門應對氣候變化的影響。” “這確實是為了在減少發展中國家營養不良的工具箱中提供另一種工具。”
HarvestPlus 在 2012 年收到了捐助者提供的 2950 萬美元。穆爾西說，對基因工程的限制可能會限制進展。
穆爾西說：“我們希望儘可能提高 [營養水平]”，但由於對向亞洲和非洲傳送轉基因作物的監管和貿易限制，HarvestPlus 使用傳統方法。
這篇論文昨天發表在《自然》雜誌上。
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自《氣候電訊》。www.eenews.net，202-628-6500